품종 개량에도 활용되는 AI…개발 기간 단축 ‘선봉’ [AI 푸드 혁명 ③]

품종개량 혁신…개발 기간 수년 단축
AI 통한 유전체 분석으로 최적 품종 설계
토양 분석부터 품종 추천까지 농업 전반 활용

AI가 농업 분야의 품종 개량 속도를 획기적으로 끌어올리며 종자 산업의 혁신을 이끌고 있다.

18일 영국 경제 주간지 이코노미스트, 로이터통신 등에 따르면 AI가 방대한 유전체 데이터와 환경 정보를 분석해 최적의 유전자 조합을 예측하면서 종자 개발 기간을 크게 단축했다.

이전까지 보편적이었던 전통적인 품종 개발은 우수 형질을 가진 개체를 선발하고 교배한 뒤 여러 세대에 걸쳐 성능을 검증하는 방식으로 진행돼 통상적으로 10~15년 소요됐는데, AI의 발전이 이 기간을 대폭 줄인 것이다.

대표적으로는 구글 모회사 알파벳의 연구조직 ‘X’에서 분사한 농업 스타트업 ‘헤리티블어그리컬처(Heritable Agriculture)’가 꼽힌다. 이 회사는 AI를 활용해 유전체·환경 데이터를 분석하고 특정 재배 환경에서 생산량과 영양성분, 광합성 효율 등을 높일 수 있는 유전자 변화를 예측함으로써 육종 연구개발 기간과 비용을 크게 줄였다.

미국의 농업 바이오 기업 ‘오할로제네틱스’도 AI와 유전체 분석 기술을 활용해 감자와 딸기 등 여러 주요 작물의 생산성 향상을 꾀하고 있다. 오할로제네틱스는 ‘부스티드 브리딩(Boosted Breeding)’ 기술을 통해 필요한 형질을 더 빠르게 변형시켜 확보할 수 있는 것에 초점을 맞췄다.

AI 기술은 품종 개발은 물론 재배 전략을 수립하는 데에도 활용된다. 독일 함부르크에 위치한 ‘소일리틱스’는 토양 속 미생물의 환경 DNA를 분석해 토양 생태계와 병원체 정보를 파악하는 기술을 확보했다. 또 머신러닝 기술로 분석한 토양 상태에 맞는 작물과 종자 품종을 추천해 기존보다 수확량을 높이는 방안을 제시한다.

중국은 정부 차원에서 AI를 농업에 적극 활용하기 위한 투자에 나섰다. 로이터에 따르면 중국 농업농촌부는 식량 안보 강화를 위해 2024~2028년 생명공학 육성 5개년 계획을 수립해 유전자 편집 기술과 고수확·내재해 품종 개발을 국가 전략으로 추진하고 있다.

전문가들은 AI 기반 육종 기술이 기후변화와 식량안보 문제에 대응하는 핵심 수단으로 자리 잡을 것으로 전망했다. 미국 싱크탱크인 전략국제문제연구소(CSIS)는 올해 발간한 보고서를 통해 “AI는 더 높은 생산성과 영양가, 기후 회복력을 갖춘 작물을 기존 대비 더 빠른 속도로 개발할 수 있도록 해 글로벌 식량 안보에 중요한 역할을 할 것”이라며 “AI 기반 육종 기술은 미래 농업의 핵심 혁신 분야가 될 것”이라고 강조했다.